Étude du rôle d’EZH2 dans l’hépatoblastome et analyse de l’organisation tridimensionnelle de cette tumeur pédiatrique par microscopie électronique

Abstract

L’hépatoblastome (HB) est un cancer rare qui touche principalement les enfants âgés de 6 mois à 3 ans et dont la survie globale à 5 ans est d’environ 80%. Le traitement de référence de ce cancer associe une chimiothérapie à base de Cisplatine et une résection chirurgicale de la tumeur ou une transplantation hépatique. Dans le cas des tumeurs de haut risque (métastatique, agressive, touchant la globalité du foie, sujet âgé), cette chimiothérapie est utilisée à fortes doses avec des conséquences néfastes pour la qualité de vie des enfants après la maladie et elle ne garantit pas l’absence de récidive.En 2018, notre équipe a effectué une étude transcriptomique sur 25 échantillons d’HB et de foies normaux adjacents par RNA-seq (PMID : 29152775). L'analyse a mis en évidence l'existence de 3 groupes indépendants d'HB dénommés C1, C2A et C2B. Au niveau moléculaire, le groupe hautement prolifératif et de mauvais pronostic C2A est caractérisé par une augmentation spécifique de plusieurs composants du complexe répressif polycomb-2 (PRC2), et notamment de la méthyl-transférase EZH2 et de ses cofacteurs SUZ12 et EED.Grâce à l'utilisation complémentaire d'approches cellulaires 2D et 3D et d'un modèle in vivo chez l'embryon de poulet, nous avons confirmé le rôle oncogénique d'EZH2 dans l'HB C2A. Nous avons ensuite démontré le lien entre ce gène et la résistance des cellules tumorales au Cisplatine. La combinaison du cisplatine et d’un inhibiteur spécifique d'EZH2 a un effet additif pour bloquer la prolifération et la survie des cellules HB, montrant qu’EZH2 est une cible thérapeutique dans ce cancer. Par protéomique, nous avons identifié de nouveaux gènes régulés par EZH2 dans les cellules d’HB. Parmi ces gènes, nous nous sommes intéressés aux phosphatases à double spécificité (Dual-specificity Phosphatases) DUSP5 et DUSP9, qui sont connues pour inhiber la voie MAPK/ERK en déphosphorylant les kinases ERK1/2. L'expression de ces deux DUSPs est fortement corrélée à l'expression d'EZH2 dans les échantillons d’HB. Nos données montrent également que la dérégulation d'EZH2 et des DUSPs DUSP5 et DUSP9 dans l’HB est associée à plusieurs paramètres de mauvais pronostic et notamment la baisse de survie globale des patients, la récidive tumorale et la présence de métastases. Le rôle de ces DUSPs dans l'HB C2A est actuellement à l'étude et ces travaux devraient conduire à l'identification de nouvelles cibles thérapeutiques dans le traitement des patients présentant un HB de haut risque.Parallèlement à ce premier projet, nous avons analysé l'organisation spatiale de tissus de xénogreffes dérivées de patients HB (patient-derived xenograft, HB-PDX) par microscopie électronique à balayage de blocs en série (SFB-SEM). A l’aide de l’imagerie tridimensionnelle (3D), d’approches de segmentation manuelle et semi-automatique basées sur l'apprentissage et l’intelligence artificielle, d’approches mathématiques et infographiques, nous avons reconstruit sous format digital un fragment de tissu d'HB comprenant un capillaire sanguin, une structure proche d’un canalicule biliaire, des dizaines de cellules tumorales ainsi que leurs principaux organelles (cytoplasme, noyau, mitochondries). Les résultats obtenus permettent d’avoir une vue détaillée de l’organisation architecturale du tissu d’HB. Nous avons notamment découvert que la taille des cellules tumorales est corrélée à celle de leur noyau, de leur cytoplasme et de leur réseau mitochondrial. Nous avons également découvert que le capillaire sanguin influence l'alignement anatomique et la taille des cellules tumorales au sein du tissu et qu’un groupe de cellules d’HB polarise en direction d’une structure qui ressemble à un canalicule biliaire. Cette étude pilote par imagerie 3D a permis d'identifier des paramètres bioarchitecturaux qui définissent l'organisation interne et spatiale des tumeurs, ouvrant ainsi la voie à des études originales dans un domaine émergent que nous avons appelé « onconanotomie ».